KR920003641Y1 - 불량품 판정화상 처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불량품 판정화상 처리장치

제1도는 본 고안의 제1실시예에 관한 시스템 계통을 나타낸 계통도.

제2도는 도판의 반송라인을 나타낸 평면도.

제3도는 도판의 반송상태를 나타낸 구성도.

제4도는 본 고안의 제2실시예를 관한 시스템 계통을 나타낸 계통도.

제5도 및 제6도는 영역 지정 및 위치변위 보정의 설명도.

제7도 제2실시예의 장치의 동작 타이밍을 나타낸도.

제8도는 티칭(teaching)의 플로우챠트.

제9도는 통계 처리시의 플로우챠트.

제10도는 검사시의 플로우챠트.

제11도는 본 고안의 제3의 실시예를 나타낸 설명도로서 검사를 위하여 영출한 화면상태를 나타낸도.

제12도는 본 고안의 제4실시예를 나타낸 설명도.

제13도는 종래의 불량품 판정화상처리장치의 개략구성 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 14, 24 : 와이어링 하네스 2, 10, 20 : 도판

1a, 14a, 24a : 접속도선 1b, 14b, 24b : 하네스부품

3, 17a∼17d, 27a∼27d : 카메라 4, 30, 32 : 화상처리장치

5 : 터미날 6, 31, 33 : 모니터

11 : 대차 12 : 가이드레일

15 : 검사라인 16, 26 : 지지부

17 : 마크 18a, 18b, 28a, 28b : 형광등

40 : 퍼스컴 41 : 표시장치

129 : 녹화장치(VTR)

본 고안은 불량품 판정화상처리에 관한 것으로, 더욱 상세히 말하면 복잡한 형상을 이룬 제품의 양부 특히 부품의 결낙 불량을 검사하는데 적합한 불량품 판정화상 처리장치에 관한 것이다.

복잡한 형상을 이루는 제품의 대표적 예의 하나로서 자동차의 와이어링 하네스(wiring harness)가 있다. 자동차에는 다양하고 많은 종류의 전장품이 사용되고 있고, 전류용량이 비교적 적은 전장품으로서 조명, 신호, 제어, 경고, 충전, 계기, 창닦기 등을 행하는 많은 것이 있다.

이들 전장품을 접속하는 배선을 자동차의 조립라인에서 원활하게 조립할 수 있는 형상으로 미리 정리한 것이 와이어링 하네스이다. 와이어링 하네스는 필요한 길이로 절단한 다수의 전선을 비닐테이프등으로 집속(集束)하고 그것에 하네스부품(튜브, 클렘퍼, 그로밋(grommet), 보안기(protector), 테이핑등)등 장착시켜 구성된다.

와이어링 하네스는 통상의 제조방법에서는 도판(圖板)(판에 제작용 도면을 붙인것)위에 집속전선을 세트하고 도판을 제조라인에 따라 반송하면서 집속 전선의 소요부분에 필요한 하네스 부품을 설치해가므로서 만들어 진다.

이와 같이하여 만들어진 와이어링 하네스는 필요한 부품이 모두 설치되어 있는가 여부가 검사되고, 부품이 결낙되어 있으면 불량품으로 판정된다.

종래 부품의 결낙(決落)검사의 수법으로서 인간의 눈에 의한 외관검사가 실시되고 있고 또 화상처리에 의한 외관검사의 도입이 고려되고 있다. 화상처리에 의한 종래의 외관검사를 제13도를 참조하여 설명한다.

제13도는 종래의 불량품 판정화상처리장치의 개략구성을 나타낸 설명도이다.

제13도에 나타낸 바와 같이 와이어링 하네스(1)는 도판(2)상에 세트되어 있고, 도판(2)은 화살표(A)방향으로 이송된다. 1a는 집속전선, 1b는 하네스 부품이다. 그리고 공업용의 TV카메라(3)로 와이어링 하네스(1) 및 도판(2)을 촬영하고 화상신호를 화상처리장치(4)에 보낸다. 화상처리장치(4)는 TV카메라 인터페이스, 마이크로 컴퓨터를 내장하고 있고 TV카메라(3)의 촬영시야에 대응하여 도판(2)의 면을 복수로 분할한 각 촬영영역, 예를들면 도면중 일점쇄선으로 분할한 4개의 촬영영역(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)과, TV카메라(3)의 촬영시야가 일치한 타이핑마다에 TV카메라(3)의 화상신호를 화상처리장치(4)가 받아넣는다.

화상처리장치(4)에는 터미날(5)(키이보오드, CRT를 갖는다)에 의하여 각 촬영영역에 대응시켜 각 하네스부품이 정규적으로 점위(占位)하는 위치와, 각 하네스 부품의 정규의 형상을 나타내는 화상이 등록되어 있다. 또 화상처리장치(4)에는 모니터(6)가 접속되어 있다. 그리고 화상처리장치(4)는 취입한 화상신호를 기초로 검사 대상인 와이어링 하네스(1)의 각 하네스부품(1b)의 위치, 형상을 검출하고 검출한 실제의 위치, 형성과 등록된 화상과를 비교하므로서 각 하네스부품(1b)이 정확하게 설치되어 있는지의 여부를 판정한다.

그러나 와이어링 하네스의 부품 결낙검사를 하는 수법중, 눈에 의한 외관검사에서는 검사정밀도가 나쁘고 또 작업자의 피로가 격심하다.

한편 종래의 화상처리에 의한 외관검사에서는 모든 하네스부품(1b)의 정규의 위치, 형상을 화상으로서 등록해 두지 않으면 안되기 때문에 막대한 테이터를 등록할 필요가 있어 등록하는데에 시간이 걸린다.

또 화상신호를 기초로 검사대상의 와이어링 하네스(1)의 하네스 부품(1b)의 위치, 형상을 검사하는데 시간이 걸리고 또 위치, 형상을 정확하게 검출하는 것이 어렵다.

이때문에 검사를 간단, 신속하게 행할 수가 없다.

양품(良品)과 불량품과의 판정처리를 행하는 경우 통상은 규격치를 설정하고 검사품의 검사치가 규격치의 상하한내에 들어가 있으면 양품, 상하한을 초과하고 있으면 불량품으로 판정한다. 비교하는 대상이 적은 종류이면 규격치를 설정하는 것은 용이하다. 그러나 와이어링 하네스등의 부품과 같이 형상이나 치수가 일정하지 않은 대상물의 경우에도 양품이더라도 2치화상의 카운트 화소수에는 상당한 편차가 있다. 또 검사부품수가 많기 때문에 정확한 양품 규격치를 설정하는 것은 곤란하여 대단한 노력이 필요하게 된다.

그런데 제13도에 나타낸 기술에서는 공업용 TV카메라(3)의 설치위치에 대하여 장척의 와이어링 하네스(1)를 정확하게 위치결정하는 것은 곤란하고 더구나 도판(2)을 A방향으로 이송해 갈때에 위치어긋남이 발생하기 쉽고 이와 같이 어긋남이 생기면 정확한 판단을 할수가 없다.

화상처리에 의하여 와이어링, 하네스등의 대상물을 검사하는 경우 조명이 검사결과에 중대한 영향을 미친다는 것이 알려져 있으며, 검사의 대상물만을 배영(背影)으로 부터 떠오르게 조명을 행할 필요가 있다.

이를 위한 조명방법으로서 대상물에 투과광을 조사하는 방법이 일반적이고 대상물을 전방의 TV카메라에 의하여 실루엣(그림자)으로하여 촬영한다.

그러나 외부의 상황등에 의하여 투과광을 사용하는 구성이 취할 수 없는 경우가 있다. 이와같은 경우에는 도리가 없어 때문에 백판(白板)위에 대상물을 두고 조명등을 TV카메라와 동일한 전방에 두고 대상물을 그 전방으로 부터 조명하는 방법이 취해지고 있다. TV카메라는 실루엣이 아니고 대상물을 밝게 촬영한다.

이와같은 종래기술에서는 전면으로 부터 조명하기 때문에 대상물의 불필요한 그림자가 백판위에 발생하고 또 백판위에 무늬난 문자가 있으면 이것들이 없어지지 않기 때문에 대상물만을 부상(浮上)시킬수가 없다.

본 고안의 목적은 상기 종래기술에 감안하여 눈에 의하지 않고 간단·신속하게 결낙검사를 자동적으로 정확하게 행할 수 있는 불량품 판정화상처리장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 다수의 양품 데이터를 통계 처리하므로서 규격치를 자동산출하여 그것을 설정하여 검사능률 및 검사정밀도의 향상을 도모할 수 있는 불량품 판정화상 처리장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은 검사대상물의 위치가 어긋나 있어도 이 어긋남을 화상처리장치측에서 보정하여 정확하게 판정처리를 할 수 있는 위치변동 보정기능을 구비한 불량품 판정화상처리장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은 투과광을 사용하지 아니해도 투과광과 동일한 정도로 대상물만을 떠오르게 할수 있는 소위 의사 투과광형의 조명장치를 구비한 불량품 판정화상 처리장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 불량품 판정화상처리장치(1)는 양품워크와 검사워크를 각각 다른 TV카메라로 촬영하고 TV카메라의 화상신호를 2치화하여 양품워크를 나타내는 화소수와, 검사워크를 나타내는 화소수를 비교하여 양화소수에 차가 생기면 검사워크가 불량이라고 판정한다.

더욱 상세히 말하면 본 고안의 장치는 양품워크를 촬영하는 양품을 TV카메라로 부터 보내져 오는 화상신호를 양품워크를 나타내는 화소신호와 배경상태를 나타내는 화소신호로 분리하는 2치화처리를하고 양품워크를 나타내는 화소수를 카운트하는 한편, 검사워크를 촬영하는 검사용 TV카메라로 부터 보내져 오는 화상신호를 검사워크를 나타내는 화소신호와 배경상태를 나타내는 화소신호로 분리하는 2치화 처리를하고 검사워크를 나타내는 화소수를 카운트하고 다시 양품 워크를 나타내는 화소의 카운치와 검사워크를 나타내는 화소의 카운트치를 비교하고 그 차가 설정치 보다 크면 검사워크가 불량이라고 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 불량품 판정화상 처리장치는 먼저 양품워크를 TV카메라로 촬영하여 기록하고 그 재생화상을 작업자가 보고 워크중 양부판정에 불가결한 부분을 포함하는 작은 영역을 지정해두고 다음에 검사워크를 TV카메라로 촬영하고 화상신호를 2치화하여 지정한 영역내에서 워크의 화소수를 카운트하고 이 카운트치가 미리 양품워크의 화소수를 통게처리하여 구한 판정치를 벗어나면 불량품워크로 판정한다.

다시 상세히 말하면 본 고안의 장치는 워크를 촬영하는 TV카메라와 TV카메라로 부터의 화상신호를 입력하여 워크가 불량인지 아닌지를 판정하는 화상처리장치와, TV카메라로 부터의 화상신호를 기록하는 녹화장치와, 녹화장치의 재생신호를 입력하여 화상을 표시하는 모니터와 모니터 화면상의 영역을 지정하는 영역 지정장치를 구비하고, 다시 화상처리장치는 TV카메라로 부터의 화상신호를 배경의 화소와 워크의 화소로 분리하는 2치화처리부와 영역 지정장치에서 지정된 영역내에서의 워크의 화소수를 카운트하는 카운트부와 판정치를 기억하는 메모리와, 카운트부에서 얻은 카운치를 판정치와 비교하여 판정치를 벗어난 워크를 불량으로 판정하는 판정부를 가진다.

본 고안의 또 다른 불량품판정 화상처리장치는 TV카메라로 검사대상물을 촬영하여 얻은 화상신호를 화상처리장치에서 데이터 처리하므로서 검사대상물의 양부를 판정하는 경우에 검사대상물에 따라 일정간격을 두고 위치보정용 마크를 배치하고 화상처리장치내에 있어서 위치 보정용 마크의 위치가 어긋나면 데이터 처리하는 영역도 편이 시키도록한 위치 편이 보정을 하는 장치를 구비하고 있다.

이 위치편이 보정장치는 검사대상물에 대하여 미리 결정한 위치관계를 유지하면서 이간시켜 위치보정용 마크를 배치함과 동시에 위치 보정용마크의 위치를 검출하는 위치 보정용 윈도우와 검사 대상물의 양부를 판정하기 위하여 데이터 처리하는 영역을 결정하는 검사 윈도우를 화상처리장치에 설정하고 1화면내에 있어서 위치보정 마크의 위치가 변위한 것을 위치보정용 윈도우에 의하여 검출되면 그 변위분 만큼 검사 윈도우의 위치를 변위시킨다.

본 고안의 또 다른 불량품 판정화상처리장치는 흑색 이외의 대판과, 대판의 양측방에 각각 배치한 대판에 대하여 대량 평향하게 상방으로 부터 빛을 조사하는 후드가 부착된 형광등과 대판상에 배치한 형광등의 후드보다 상방의 위치에 대상물을 지지하는 지지구를 구비하므로서 대판을 대상물과 지지구의 그림자가 없고 또 문자등의 영향이 없는 밝은 배영(背影)으로하여 대상물을 공중에 뜨게하여 전방으로 부터 빛을 조사하여 실루엣으로 하여 부상시키도록한 의사투과광형 조사장치를 구비하고 있다. 본 고안에 의거한 불량품 판정화상 처리장치의 제1실시예에 대하여 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명한다. 제1도는 제1실시예의 장치의 개략구성도이다. 제2도는 도판의 반송라인을 제3도는 도판의 반송상태를 각각 나타낸다.

제3도에 나타낸 바와 같이 도판(10)은 대차(11)위에 경사지게 올려져 있고 대차(11)는 가이드레일(12)에 따라 주행한다. 따라서 제2도에 나타낸 바와 같이 도판(10)은 화살표(B)방향으로 반송되어 순환이동한다. 그리고 도판(10)이 조립라인(13)에 따라 이동해갈때에 도판(10)상에서 와이어링 하네스(14)(제1도참조)가 조립된다. 집속전선(14a) 및 하네스부품(14b)으로 된 검사용 와이어링 하네스(14)는 검사라인에서 검사된다. 검사의 구체적 수단은 후술한다. 검사를 패스한 와이어링 하네스(14)는 도판(10)으로 부터 제거되고 도판(10)은 다시 조립라인(13)에 복귀한다.

제1도 내지 제3도에 나타낸 바와 같이 검사라인(15)중에서 도판(10)의 이송부의 상방에는 지지부(16)가 경사지게 가설되어있고 이 지지부(16)에는 4대이 공업용 TV카메라(검사용 TV카메라)(17a, 17b, 17c, 17d)가 설치되어 있고 이들 TV카메라(17a∼17d)는 지지부(16)의 경사하방영역을 촬영시야로하여 촬영한다. 이 촬영시야는 광원(형광등)(18a, 18b)에 의하여 조명되고 있다.

백색의 도판(10)에는 하네스부품(14b)과 집속전선(14a)으로 구성된 검사용의 와이어링하네스(24)가 세트되어 있다. 집속전선(14a)의 색은 흑색이고 하네스 부품(14b)의 색은 백색이외의 색(예를들면 청색 적색)이다. 그리고 도판(10)은 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)의 바로 밑을 화살표(B)방향에 따라 반송된다. 이 때문에 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)는 도판(10)의 좌단으로 부터 우단까지 순차 촬영해갈수가 있다.

한편, 제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 지지부(16)로 부터 떨어진 위치에 지지부가 경사지게 가설되어 있고 이 지지부(26)에는 4대의 공업용의 TV카메라(양품용 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)가 설치되어 있고 이들 TV카메라(17a, 27b, 27c, 27d)는 지지부(26)의 경사하방영역을 촬영시야로하여 촬영한다. 이 촬영시야는 광원(형광등)(28a, 28b)에 의하여 조명되고 있다.

백색의 도판(20)에는 필요로하는 하네스부품(24b)이 전부 정확하게 집속전선(24a)에 설치되어 있음이 확인된 와이어링 하네스(24)가 세트되어 있다. 집속전선(24a)의 색은 흑색이고 하네스 부품(24b)의 색은 백색 이외의 색(예를들면 청색이나 적색)이다. 그리고 도면(20)은 도시하지 않은 대차에 경사지게 재치되어 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 바로밑을 화살표(C) 방향에 따라 반송된다. 이 때문에 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)는 도판(20)의 좌단으로 부터 우단까지 순차 촬영해갈 수가 있다.

상기한 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)의 촬영시야(촬영할 수 있는 면적)과 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 촬영시야는 동일하고 광원(18a, 18b)에 의한 도판(10)의 조명의 강도와 광원(28a, 28b)에 의한 도판(20)의 조명의 강도는 동일하게 하고 있다. 다시 도판(10)과 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)와의 상대이동속도와 도판(20)과 카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 상대 이동속도가 같아지도록 대차가이동한다. 즉 도판(10)의 좌단이 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)의 바로밑에 위치했을때에 도판(20)의 좌단이 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 바로 밑에 위치하고, 이와 같이 위치맞춤이 일치한후에 도판(10, 20)을 올려놓은 대차가 동일속도로 B, C방향으로 이동하는 것이다.

제1도에 나타낸 바와 같이 화상처리장치(30)에는 TV카메라(27a, 27b, 17a, 17b)로 부터 화상신호(S27a, S27b, S17a, S17b)가 보내져온다. 화상처리장치(30)는 화상신호(S27a, S27b, S17a, S17b)를 2치화하고 와이어링 하네스(24, 14)를 나타내는 흑화소신호와 도판(20, 10)을 나타내는 백화소신호로 분리하여 기억한다.

다시 화상처리장치(30)는 2치화한 화상신호(S27a, S17a)의 흑화소신호의 화소수를 각각 카운트하고 양카운트를 비교함과 동시에 2치화한 화상신호(S27b, S17b)의 흑화소신호의 화소수를 각각 카운트하고 양카운트치를 비교한다. 비교한 결과, 그차가 미리 결정한 설정치(이것은 하네스 부품의 크기의 불균일에 따라 결정한다)보다 클때에는 하네스부품(14b)이 결낙되어 있다고 판정한다. 또한 TV카메라(27a, 27b, 17a, 17b)에 의하여 촬영된 화상은 모니터(31)에 영출된다.

화상처리장치(32)에는 TV카메라(27c, 27d, 17c, 17d)로 부터 화상신호(S27c, S27d, S17c, S17d)가 보내져 온다. 화상처리장치(32)는 화상신호(S27c, S27d, S17c, S17d)를 2치화하고 와이어링 하네스(24, 14)를 나타내는 흑화수신호와 도판(20, 10)을 나타내는 백화소신호로 나누어 기억한다.

다시 화상처리장치(32)는 2치화한 화상신호(S27c, S17c)의 흑화소신호의 화소수를 각각 카운트하고 양카운트치를 비교함과 동시에 2치화한 화상신호(S27d, S17d)의 흑화소신호의 화소수를 각각 카운트하고 양카운트치를 비교한다. 비교한 결과 그차가 미리 결정한 설정치 보다 클때에는 하네스부품(14b)이 결낙되어 있다고 판정한다. 또한 TV카메라(27c, 27d, 17c, 17d)에 의하여 촬영된 화상은 모니터(33)에 영출된다. 퍼스컴(40)은 화상처리장치(30, 32)가 부품결낙을 판정하면 이 판정결과를 표시장치(41)에 표시한다.

상기한 불량품 판정화상처리 장치에서는 TV카메라(17a, 17b, 17c, 17d)로 분할하여 촬영되는 도판(10)상의 4개의 촬영영역(ⅰ, ⅱ, ⅲ, ⅳ)의 어느 한 영역에 있어서 하네스 부품의 설치가 결낙되어 있어도 그 부품결낙을 검출할 수가 있다. 예를들면 촬영영역(1)내에서 부품결낙이 있으면 화상신호(S27a, S17a)의 흑화소수에 큰차가 생기고 촬영영역(ⅱ)내에서 부품결낙이 있으면 화상신호(S27b, S17b)의 흑화소수에 큰 차가 생겨 부품결낙이 화상처리장치(30)에 의하여 판정된다. 또 촬영영역(ⅲ)내에서 부품결낙이 있으면 화상신호(S27c, S17c)의 흑화소수에 큰차가 생기고 촬영영역(ⅳ)내에서 부품결낙이 있으면 화상신호(S27d, S17d)의 흑화수에 큰 차가 생겨 부품결낙이 화상처리장치(32)에 의하여 판정된다.

부품결낙이 발생했으면 그 와이어링 하네스(14)를 다시 손질한다.

검사가 종료됐으면 다음에 검사하는 와이어링 하네스가 세트된 도판(10)을 그 좌단이 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 직하에 오도록 구비함과 동시에 도판(20)을 오른쪽으로 이동시켜 원위치에 복귀시켜 도판(20)의 좌단이 TV카메라(27a, 27b, 27c, 27d)의 직하게 오도록한다. 이와 같이 한후 다시 전회와 동일하게 다음의 와이어링 하네스(14)의 검사를 한다.

결국 본 실시예에서는 부품결낙이 없는 와이어링 하네스(24)를 나타내는 흑화소수와, 검사대상이 되어 있는 와이어링 하네스(14)를 나타내는 흑화소를 비교한다고 하는 2치화에 의한 단순 면적 비교에 의하여 부품결낙을 판정하고 있다. 따라서 화상처리장치는(30, 32)의 처리는 2치화 비교라고 하는 간단한 것만이기 때문에 처리속도는 극히 빠르고 따라서 도판(10, 20)의 이동속도를 빠르게 할 수가 있어 검사효율이 향상된다.

또한 본 실시예에서는 와이어링 하네스뿐만 아니라 기타의 검사워크의 부품결낙을 검사하는데에도 적용할 수 있다. 이 경우 검사워크의 형상이 아무리 복수이더라도 또 부품의 개별검출이 곤란해도 면적 비교에 의하여 부품결낙을 판정하기 때문에 전혀 문제는 없다. 또 특별한 티칭(교습)을 할 필요도 없다.

다음에 제4도 내지 제10도까지를 참조하여 본 고안에 의거한 불량품 판정화상처리장치의 제2실시예에 대하여 설명한다.

제4도는 제2실시예의 장치의 개략 구성도이다.

제4도에 나타낸 바와 같이 본 실시예에서는 TV카메라를 워크의 크기에 맞추어 분해능을 높이기 위하여 4대의 공업용 TV카메라(TV1, TV2, TV3, TV4)를 사용하고 있다. 제2도, 제3도, 제4도에 나타낸 바와 같이 검사라인(15)중에서 도판(10)의 상방에 지지부재(16)를 경사지게 가설하고 이 지지부재(16)에 각 TV카메라(TV1, TV2, TV3, TV4)를 설치하고 도판(1)에 정면으로 대향시키고 있다. 각 TV카메라의 촬영시야는 검사 정밀도에 맞추어 조정하나 도판(10)보다도 대폭으로 좁게 설정했기 때문에 도판 진행방향(B)과 직각인 방향(C)으로 편기시키므로서 도판(10)을 세로 방향으로 커버하도록 하고 있다.

도판(10)을 가로방향으로 커버하도록 도판(10)에 가로 방향으로 간격(예를들면 200㎜)을 두고 마크(17)를 설치하고 마크(17)를 검사라인(15)중에 설치한 광전센서 등으로 검출할때마다 화상처리장치(120)가 TV카메라의 화상신호를 정지화상으로서 입력하도록 하고 있다.

또한 TV카메라 1대 마다에 순차적으로 화상처리를 행하도록 4대의 TV카메라(TV1∼TV4)를 도판 진행방향(B)으로 예를들면 50㎜씩 변위시키고 각 TV카메라에 대응하여 센서를 설치하여 4개의 센서(PH1, PH2, PH3, PH4)도 마찬가지로 50㎜씩 편기시켜져 있다. 또 검사라인(15)중에는 리미트 스위치(LS)를 설치하여 도판(10)이 검사라인(15)에 도달한 것을 검사하여 화상처리장치(120)에 개시지령을 가하도록 되어 있다.

이상의 결과 도판(10)위는 ①, ②, ③, ④, ⑤, …라는 복수의 촬영영역으로 구분되고 제7도 나타낸 바와 같이 센서(PH₁, PH₄)가 순차적으로 마크(17)를 검출할때마다 ①, ②, ③, ④, ⑤, …라는 순으로 각 촬영영역의 화상처리가 행해진다.

또한 18은 조명용광원(형광등), BS는 비상정지용 버저 스위치이다. 또 검사라인(15)은 외광저지를 위한 암막(19)으로 쓰워져 있다.

제4도에 나타낸 바와 같이 화상처리장치(120)에는 각 TV카메라(TV1∼TV4)로 부터 아날로그의 화상신호(S₁, S₂, S₃, S₄)가 입력되고 또 각 센서(PH₁∼PH₄)로 부터 마크검출신호(M₁, M₂, M₃, M₄)가 리미트스위치(LS)로 부터 개시지령신호(121)가, 버저스위치(BS)로 부터 비상정지신호(122)가, 스위치(SW)로 부터 지령신호(123)에 의하여 영역 지정과 티칭과 검사와의 각 모드지령을 절환하여 각각 보내져 온다.

화상처리장치(120)에는 키이보드에 스위치(SW)를 가지는 퍼스컴(126)이 접속되어 있어 화상처리장치(120)의 조작, 예를들면 영역지정, 판정치의 설정변경, 확인등에 사용된다. 또 부품결낙이 판정되면 이 판정결과를 CRT표시장치(127)에 표시한다.

또 화상처리장치(120)에는 영역지정등 화상처리의 조정용으로 모니터(128)와 녹화장치(VTR)가 접속되어 있고, 영역지정모드일때 각 TV카메라(TV1∼TV4)에 의하여 촬영한 정지화상의 아날로그신호를 녹화장치(VTR)(129)에 기록해두고 그 재생화상용 모니터(128)가 영출할 수 있게 되어 있다. 제4도중 130은 정원유닛이고 카메라용 전원과 형광등용 고주파 전원을 내장한다.

화상처리장치(120)은 영역기억부와 2치화처리부와 카운트부와 메모리와 판정부를 가지고 있고, 스위치(SW)의 조작에 의하여 영역의 기억과 양품의 와이어링 하네스(G)에 의거한 티칭과 검사대상의 와이어링 하네스(14)의 검사를 행한다. 화상처리장치(120)의 각 기능부는 마이크로 컴퓨터와 적당한 하드웨어, 소프트웨어에 의하여 실현된다.

영역 기억부는 ①, ②, ③, ④, ⑤, …라는 각 촬영영역별로 퍼스컴(126)에서 지정된 영역(제5도의 부호 131)을 나타내는 데이터를 기억한다. 영역지정을 구체적으로 설명한다. 먼저 양품의 와이어링 하네스(G)를 도판(10)에 설치하고 스위치(SW)로 영역지정모드를 선택하고 도판(10)을 검사라인(15)에 보낸다. 이에 의하여 각 촬영영역 ①, ②, ③, ④, ⑤, …의 정지화의 아날로그화상신호가 촬영영역이 절환될때까지 반복하여 녹화장치(129)에 기억된다. 모든 촬영영역에 대하여 기록이 끝나면 녹화장치(129)를 재생동작시켜 모니터(128)에서 화상을 영출한다. 작업원은 1개의 촬영영역별로 녹화장치(129)를 정지화 재생모드로하고 모니터(128)를 보면서 영역지령을 행한다.

제5도에 나타낸 바와 같이 모니터(128)에 어떤 촬영영역의 정지화상이 영출되고 있다고하면 작업원은 퍼스컴(126)이 키이보드를 조작하여 하네스부품(14b)을 둘러싸도록 작은 프레임(132)을 모니터 화면상에 표시시킨다. 이 프레임(132)이 둘러싸는 부분이 영역(131)이고 작업원은 키이보드를 조작하여 화상처리 장치(120)의 영역기억부에 기억시킨다. 이때 영역(131)에 불필요한 그림자, 도판(10)상의 문자등 외관이 가능한한 들어가지 않도록한다. 또 하네스 부품이 전혀 존재하지 않는 촬영영역에서는 영역없음을 기억시킨다. 또한 화상처리장치(120)에는 디폴트(default)모드로하여 제6도에 나타낸 바와 같이 촬영영역은 4분할하여 영역(133)으로하는 모드가 있어 디폴트 모드를 선택하면 영역(133)을 자동적으로 기억하도록 되어 있다. 또한 각 영역(131)이 하네스부품(14b)을 1개만포함하도록 하면 어떤 부품이 결낙되어 있는가를 알 수 있다. 2치화처리부는 티창모드, 검사모드일때 센서(PH₁∼PH₄)의 마크검출마다 입력된 화상신호(S₁∼S₄)를 와이어링 하네스(G)(14)를 나타내는 흑화소신호와 도판(10)을 나타내는 백화소신호로 분리하여 2치화하여 카운트부에 보낸다.

처리시간을 단축하기 위하여 어떤 TV카메라의 화상신호를 입력하면 즉시 다음의 TV 카메라의 화상신호를 입력한 준비를 행한다. 또 2치화해야할 영역을 조정하기 위하여 도판(10)상에 가로방향으로 간격(예를들면 200㎜)을 두고 타게트(124)를 설치하고 타게트(124)를 기준으로하여 후술하는 위치편이 보정을 행하여 지정된 영역의 화상신호만을 2치화하도록 보정을 행한다.

제5a도에 있어서 타게트(124)와 하네스(14a)와의 거리(L)는 일정하게 유지되어 있다. 이를 위하여 위치 보정용 윈도우(135)에서 측정된 타게트(124)의 위치편이분만 검사윈도우(132)를 X, Y방향으로 이동시키므로서 영역(131)을 상대적으로 검사목표에 정확하게 발생시켜 제5a도로 부터 제5b도의 상태로 한다. 따라서, X, Y방향의 편이가 생겼다해도 검사윈도우(132)에서 계측한 영역중의 데이터에는 검사해야할 와이어링 하네스 부품의 소재를 나타내는 데이터가 정확하게 들어가 있게 된다. 따라서 제6도에 나타낸 바와 같이 정확하게 와이어 하네스부품(14b)의 검사를 할 수 있게 된다. 카운트부는 2치화한 화상신호중 흑화소신호의 화소수를 각 촬영영역 ①, ②, ③, …의 지정된 영역별로 카운트하고 그 카운트치를 메모리 및 판정부에 보낸다. 이상의 검사의 수순을 제10도에 나타낸다.

메모리는 스위치(SW)로 부터 티칭모드의 부분이라고 생각됐을때 제8도에 나타낸 바와 같이 통계처리를 위하여 카운트부분으로 부터의 카운트치를 촬영영역에 대응한 어드레스에 일단 격납하고 또 통계처리부에서의 계산결과와 영향영역에 대응한 어드레스에 격납한다.

통계처리부는 스위치로 부터 티칭지령이라고 생각됐을때 각 촬영영역별로 메모리로 부터 카운트치를 입력하고 제9도에 나타낸 평균치(u)의 계산과 표준편차(분산)(ε)의 계산으로 부터 판정치(u±ε)f를 계산하고 메모리에 대응시킨다.

단, n은 셈플회소, Xn은 n회째의 샘플의 카운트치, Un은 전회의 평균치, Un+1은 금회의 평균치이고 초회(初回)는 카운트치를 그대로 평균치로 한다. 또 ε²n은 전회의 분산, ε²n+¹은 금회의 분산이다. 판정부는 스위치(SW)로 부터 검사모드의 지령이 가해졌을때 영역별로 카운트부로 부터의 카운트치를 메모리에 기억한 판정치와 비교하고 카운트치가 판정치를 벗어났는지의 여부를 판정한다. 그결과 어떤 영역에서 판정치 밖이라면 하네스부품이 결낙되어 있거나 여분이라고 판정하여 "불량"을 나타내는 판정신호(125)를 출력한다.

이상에서 영역 지정에 있어서는 양품셈플을 사용하고 도판(10)위에 양품의 와이어링 하네스(G)를 세트하여 검사라인(15)에 순차적으로 반송하므로서 화상처리장치(120)을 거쳐 센서(PH₁∼PH₄)의 마크검출시마다 TV카메라(TV1∼TV4)의 화상신호를 녹화장치(129)가 기록한다. 그다음 작업원이 모니터(128)에 화상을 재생하여 화상을 보면서 퍼스컴(126)에 의하여 영역을 지정한다.

또 티칭모드에 있어서는 동일하게 복수의 양품샘플을 사용하고 도판(10)위에 양품의 와이어링 하네스(G)를 세트하여 검사라인(15)에 순차적으로 보내므로서 화상처리장치(120)는 센서(PH₁∼PH₄)의 마크검출시마다 TV카메라(TV1∼TV4)의 화상신호를 입력하여 영역별로 흑화소수를 카운트하고 카운트치를 와이어링 하네스(G)의 각 영역에서의 면적으로하고 이것을 기준치로하여 기억(티칭)해둔다. 작업원은 이 작업을 순차 반복하여 행하면서 화상처리장치에 통계처리를 시켜 판정치를 자동적으로 갱신시킨다.

다음에 검사모드에 있어서는 각 TV카메라(TV1∼TV4)의 시야를 변화시키지 않고 도판(10)상에 조립된 와이어링 하네스(14)를 검사라인(15)에 보내므로서 화상처리장치(120)는 센서(PH₁∼PH₄)의 마크검출시마다 화상신호를 입력하여 영역별로 흑화소수를 카운트하고 각 영역별로 통계처리된 흑화소수의 판정치와 비교하여 불량인지 아닌지를 판정한다. 불량인 경우는 작업자에 의하여 다시 손질이 된다. 결국 본 실시예에서는 부품결낙이 없는 양품의 와이어링 하네스(G)를 나타내는 흑화소수와 검사대상으로 되어 있는 와이어링 하네스(14)를 나타내는 흑화소수를 비교하는 2치화에 의한 단순면적 비교에 의하여 부품결낙을 판정하고 있다. 그러므로 화상처리장치(120)의 처리는 2치화, 카운트 비교라고하는 간단한 것뿐이기 때문에 처리속도는 극히 빠르고 따라서 도판(10)의 이동속도를 빠르게 할수가 있어 검사효율이 향상되어 온라인속도로 검사를 실행할 수 있다.

또한 본 고안은 와이어링 하네스 뿐만 아니라 기타의 검사워크의 부품결낙을 검사하는데에도 적용할 수 있다.

이경우 검사워크의 형상이 아무리 복수이더라도 또 부품의 개별검출이 곤란하더라도 임의로 영역을 지정하여 면적비교에 의하여 부품결낙을 판정하기 때문에 전혀 문제가 없다. 또 TV카메라의 시야는 검사정밀도에 맞추어 조정하면되고 따라서 검사정밀도와 워크의 크기에 따라 TV카메라를 1대부터 다수대 사용하면 좋다.

다음에 제11도를 참조하여 본 고안의 제3의 실시예를 대하여 설명한다.

제11a도, 제11b도는 화상처리장치(32)내에 있어서 메모리로부터 독출한 1화면분의 화상이다. 도면에 있어서, 14'는 와이어링 하네스(14)의 화상을 나타내는 와이어링 하네스상, 210'는 위치보정용 윈도우(210)의 화상을 나타내는 위치보정용마크상이고, 이 화상내에 점선의 화살표로 나타낸 위치보정용 윈도우(220)와 점선으로 포위한 구형영역인 검사윈도우(221)을 설정하고 있다. 윈도우라 하는 것은 메모리중에서 검사하고 싶은 장소에 설정한 임의 형상(직선상 또는 곡선상)의 검사영역이고 윈도우를 설정한 메모리 영역으로 부터 신호를 독출하면 제11도에 나타낸 바와 같은 화상이 된다.

위치보정용 윈도우(220)는 위치보정용마크상(210')으로 부터 위치 보정용마크(210)의 위치를 검출하는데 사용된다. 또 검사윈도우(220)는 그 포위된 영역내에 있는 데이터를 데이터처리하여 와이어링 하네스(1)의 형상이나 위치를 검출하는데 사용된다.

이와같은 본 실시예에서는 도판(10)의 X방향으로 이송되어 와서 광스위치에 의하여 반사 테이프를 검출한시점으로 부터 공업용 TV카메라(17)에서 얻은 화상신호를 화상처리장치(32)에 입력하기 시작한다. 이때문에 X방향의 어긋남이 없이 화상처리를 개시할 수가 있다.

화상처리장치(32)에 의하여 화상처리를 하고 있을때에 도판(10)의 위치가 어긋나 위치보정용마크(210)가 변위하므로서 위치보정용 윈도우(20)와 교차하여 흐르는 위치보정용 마크상(10')의 위치가 도면중에서 제11a도의 상태로 부터 아래쪽으로 변위하여 제11b도의 상태로 된 것이 판정되면 검사윈도우(221)를 자동적으로 위치보정용마크상(210')의 변위와 동등한분만큼 아래쪽으로 편이시켜 제11a도의 상태로 부터 제11b도의 상태로 한다. 따라서 Y방향의 편이가 생겼다해도 검사윈도우(221)로 포위된 영역내의 데이터에는 검사해야할 와이어링 하네스상(14')을 나타내는 데이터가 정확하게 들어가 있게 된다. 따라서 정확하게 와이어링 하네스(14)의 검사를 할수가 있다.

상기 실시예에서는 반사테이프와 광스위치를 사용하여 X방향의 편이에 대처하고 있으나 TV카메라(17)의 시야내에 들어가도록 도판(10)의 좌단에 X방향보정용 마크를 넣어 신호처리에 의하여 X방향의 편이에 대처하도록 해도 좋다.

또한 본 실시예는 와이어링 하네스만 아니라 기타의 장척물(長尺物)의 검사에도 적용할 수 있다.

본 실시예에 의하면 위치보정용 마크와 위치보정용 윈도우에 의하여 검사대상물의 위치변위를 검출하고 이 위치변위에 따라 검사 윈도우를 변위시키도록 했기 때문에 화상처리를 이용하여 장척물을 검사하는 경우에 있어서 정확한 위치결정장치가 필요치않고 카메라 시야내에서 자동적으로 위치변위를 검출하여 자동적으로 검사시야를 보정할 수가 있어 신뢰성이 높은 화상처리 검사를 행할수가 있다.

다음에 제12도를 참조하여 본 고안에 의거한 제4실시예를 설명한다. 제12도는 제4실시예에 의사투과광형 조명장치의 사시도이다.

제12도에 있어서 백판(白板)(10)의 양측에 각각 후드가 부착된 봉상 형광등(18a, 18b)를 배치하고 있다. 형광등(18a, 18b)은 백판(10)의 상면에 가능한 한 근접시켜 형광등(18a, 18b)의 빛이 백판(10)에 대하여 옆쪽으로 부터 대략 평행하게 조사되도록 되어 있다. 형광등(18a, 18b)에는 후드(308)를 형광등(18a, 18b)의 빛이 직접 TV카메라(17)에 들어가지 않도록 설치되어 있다. 백판(10)상에는 선단이 U자형을 이룬 봉상의 지지구(309)를 배치하고 있다. 본 실시예에서는 자동차의 와이어하네스와 같은 가지가 달린 대상물(14)을 화상처리에 의하여 검사하기 위하여 지지구(309)를 다수 사용하고 각각의 U자형부에 대상물(14)의 각부분을 올려놓으므로서 대상물(14)을 후드(308)보다 높은 위치에서 백판(10)으로 부터 부상하도록 지지하고 있다. 후드(308)는 상부가 백판(10)과 평행을 이루고 그 연장선이 지지구(309)의 U자형부의 바닥에 이르도록 하고 있다. 화상처리를 위하여 제1도에 나타낸 바와 같이 TV카메라(17)를 백판(10)의 상방에 놓고 대상물(14)을 전방으로 부터 촬영하여 화상처리장치(32)에 신호를 가한다. 화상처리장치(32)에는 모니터(33)를 접속하여 촬영한 화상을 작업원이 볼수 있게하고 또 상위 컴퓨터(40)를 접속하여 화상처리결과를 출력하도록 되어 있다. 또한 형광등(18a, 18b)의 플릭커(Flicker)를 경감하기 위하여 전원을 고주파 전원으로 하고 있다.

상기한 실시예에 있어서는 백판(10)에 극히 평행에 가까운 형태로 양측방향으로 부터 빛이 조사되므로 백판(10)상에 문자, 무늬등이 있어도 이들의 영향을 받지않고 백판(10)이 균일하게 밝게조명된다. 또 지지구(309) 및 대상물(14)의 그림자도 백판(10)상으로 부터 없어진다. 또한 대상물(14)은 전방으로 부터 조명되지 않는다. 따라서 백판(10)은 대상물(14)에 대하여 밝은 배영(背影)이 되어 투과광에 가까운 효과를 발휘하여 TV카메라(4)에는 대상물(14)만이 밝은 배영중에 실루엣으로 부상하여 촬영된다.

화상처리방법은 임의 이여도 좋다. 예를들면 와이어 하네스 제작후의 검사라인에 있어서 튜브, 클램퍼, 그로밋, 프로렉터, 테이핑등의 하네스부품의 유무를 검사하는 경우의 예를 설명한다. 먼저 양품의 화상을 TV카메라(17)로 부터 입력하고 흑백의 2치화를 행하여 흑화수를 카운트하여 양품의 면적으로서 기억해둔다. 다음에 검사의 대상물의 화상을 TV카메라(17)로 부터 입력하고 동일하게 2치화를 행하여 흑화소수를 카운트하고 양품의 경우와의 차를 계산한다. 차가 양품의 편위범위 밖이면 불량품으로 판정한다. 또한 백판(10) 대신 흑색이외의 대판이면 황색, 회색등 어느것이나 사용할 수 있으나 대상물(14)의 실루엣과 구별하기 쉽도록 가능한한 백색에 가까운 색의 대판을 사용하는 것이 바람직하다. 또 검사라인에서는 일반적으로 TV카메라(17)와 형광등(18a, 18b)의 위치는 고정되어 있고 백판(10)은 TV카메라(17)의 아래쪽에서 형광등(18a, 18b)간을 반송장치에 의하여 이동하도록 구성된다. 그러나 형광등(18a, 18b)을 백판(10)에 고정해도 지장은 없다.

본 실시예에 의하면 대상물로 부터 떨어진 대판을 양측방향으로 부터 대략 평행하게 조명하므로서 투과광에 의한 경우에 가까운 조명이 실현된다.

Claims (5)

1. 양품워크에 대하여 상대이동하여 양품워크를 촬영하는 양품용 TV카메라와, 양품용 TV카메라의 촬영시야와 같은 촬영시야를 가지고 양품워크와 양품용 TV카메라와의 상대이동상태와 동일한 상대이동상태로 검사워크에 대하여 상대이동하여 검사워크를 촬영하는 검사용 TV카메라와, 양품용 TV카메라로 부터 보내져오는 화상신호를 양품워크를 나타내는 화소신호와 배경상태를 나타내는 화소신호로 나누는 2치화처리를하고 양품워크를 나타내는 화소수를 카운트하고 한편 검사용 TV카메라로 부터 보내져오는 화상신호를 검사워크를 나타내는 화소신호와 배경상태를 나타내는 화소신호로 분리하는 2치화처리를 하고 검사워크를 나타내는 화소수를 카운트하고 다시 양품워크를 나타내는 화소의 카운트치와 검사워크를 나타내는 화소의 카운트치를 비교하여 그 차가 설정치 보다도 크면 검사워크가 불량이라고 판정하는 화상처리장치를 가지는 것을 특징으로 하는 불량품판정화상 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 워크를 촬영하는 TV카메라와 TV카메라로 부터의 화상신호를 입력하여 워크가 불량인가 아닌가를 판정하는 화상처리장치와, TV카메라로 부터의 화상신호를 기록하는 녹화장치와, 녹화장치의 재생신호를 입력하여 화상을 표시하는 모니터와, 모니터 화면상의 영역을 지정하는 영역지정장치를 구비하고 또한 화상처리장치는 TV카메라로 부터의 화상신호를 배경의 화소와 워크의 화소로 분리하는 2치화처리부와 영역지정장치에서 지정된 영역내에서의 워크의 화소수를 카운트하고 카운트부와, 판정치를 기억하는 메모리와 카운터부에서 얻은 카운트치를 판정차와 비교하고 그 차가 허용범위를 벗어난 워크를 불량으로 판정하는 판정부를 가지는 것을 특징으로 하는 불량품 판정화상처리장치.
3. 제2항에 있어서, 티칭지령이 출력되어 있는 경우에 양품워크의 화소의 카운트치를 입력하여 평균치(u)와 표준편차(ε)를 계산하여 U±ε를 판정치로서 출력하는 통계처리부와, 판정치를 기억하는 메모리와, 검사지령이 출력되어 있는 경우에 검사워크의 화소의 카운트치를 메모리에 기억한 판정치와 비교하여 판정치를 벗어나면 검사워크가 불량이라고 판정하는 판정부를 가지는 것을 특징으로 하는 불량품 판정화상처리장치.
4. 제1항에 있어서, 검사 대상물에 대하여 미리 결정한 위치관계를 유지하면서 이간(離間)하여 위치 보정용 마크를 배치함과 동시에 위치보정용 마크의 위치를 검출하는 위치보정용 윈도우와 검사대상물의 양부를 판정하기 위하여 데이터처리하는 영역을 결정하는 검사윈도우를 화상처리장치에 설정하고 1화면내에 있어서 위치보정마크의 위치가 변위했음이 위치보정용 윈도우에 의하여 검출되면 그 변이분만큼 검사윈도우의 위치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 위치변위 보정장치를 구비하고 있는 불량품 판정화상처리장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 흑색이외의 대판과, 대판의 양측방에 각각 배치한 대판에 대하여 대략 평향하게 상방으로 부터 빛을 조사하는 후드가 부착된 형광등과 대판상에 배치한 형광등의 후드보다 상방의 위치에 대상물을 지지하는 지지구를 구비한 것을 특징으로 하는 의사투과광형 조명장치를 구비한 불량품 판정화상 처리장치.